(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
囲われた粉砕室（１）を形成するケーシング（２）内に、軸心の回りに分級羽根車（３ｂ）を回転させる回転式分級機（３）を配設し、このケーシング（２）内に圧縮空気を噴射する粉砕ノズル（４）を設けて、粉砕ノズル（４）で粉砕された被砕物の微粉を、前記回転式分級機（３）で分級して排出するジェットミルにおいて、
前記噴射される圧縮空気が１点で衝突する衝突点（Ｃ）を形成するように複数の前記粉砕ノズル（４）を同一軸上に配置したノズル群を複数設け、これらのノズル群から噴射される圧縮空気で形成される複数の衝突点（Ｃ）が、前記回転式分級機（３）の周囲で円周方向に分布して、周囲の前記ケーシング（２）の壁面との間に存在するようにしたことを特徴とするジェットミル。
【請求項２】
囲われた粉砕室（１）を形成するケーシング（２）内に、軸心の回りに分級羽根車（３ｂ）を回転させる回転式分級機（３）を配設し、このケーシング（２）内に圧縮空気を噴射する粉砕ノズル（４）を設けて、粉砕ノズル（４）で粉砕された被砕物の微粉を、前記回転式分級機（３）で分級して排出するジェットミルにおいて、
前記噴射される圧縮空気が１点で衝突する衝突点（Ｃ）を形成するように複数の前記粉砕ノズル（４）を配置したノズル群を複数設け、これらのノズル群から噴射される圧縮空気で形成される複数の衝突点（Ｃ）が、前記回転式分級機（３）の周囲で円周方向に分布して、周囲の前記ケーシング（２）の壁面との間に存在するとともに、前記複数の衝突点（Ｃ）を前記回転式分級機（３）の周囲のケーシング（２）の壁面に近接させ、前記複数の衝突点（Ｃ）を形成するノズル群のうちの一部のノズル群の作動を交互に停止させて、前記複数のノズル群を切り替えて使用するようにしたことを特徴とするジェットミル。
【請求項３】
前記複数の衝突点（Ｃ）が、前記回転式分級機（３）の軸心を中心とする同一円周上に等間隔で存在するようにした請求項１又は２に記載のジェットミル。
【請求項４】
前記ケーシング（２）の前記回転式分級機（３）の軸心の軸方向両側における壁面を互いに対向する平面で形成し、この対向する平面で形成された壁面に、前記ノズル群の少なくとも２つの粉砕ノズル（４）を、互いに対向させて配置した請求項１乃至３のいずれかに記載のジェットミル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーシング内の被砕物を粉砕ノズルからの圧縮空気の噴射で粉砕し、粉砕した被砕物の微粉を、ケーシング内に配設した回転式分級機で分級して排出するジェットミルに関する。
【背景技術】
【０００２】
ケーシング内の被砕物を粉砕ノズルからの圧縮空気の噴射で粉砕し、粉砕した被砕物の微粉を、ケーシング内に配設した回転式分級機で分級して排出するジェットミルには、圧縮空気をケーシングの壁面に沿わせて旋回するように噴射する旋回型のものと（例えば、特許文献１参照）、複数の粉砕ノズルから噴射される圧縮空気同士を衝突させる衝突型のものとに大別される（例えば、特許文献２参照）。なお、衝突型のジェットミルには、粉砕ノズルから噴射される圧縮空気をケーシング内に設けた衝突板に衝突させるものも一部にある。
【０００３】
旋回型のジェットミルは、被砕物を粉砕ノズルから噴射される圧縮空気のジェット旋回流に巻き込んで、被砕物同士を擦り合わせるので、粉砕された被砕物が丸みを有するものとなるが、粉砕作用はあまり強くなく、細かい微粉を得ることは困難である。一方、衝突型のジェットミルは、被砕物を粉砕ノズルから噴射される圧縮空気のジェット流に乗せて、互いに衝突させたり、ケーシング内に設けた衝突板に衝突させたりするので粉砕作用が強く、細かい微粉を得るのに適している。
【０００４】
【特許文献１】特公平７−６７５４１号公報
【特許文献２】特開２００３−８８７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図６は、粉砕室１を形成するケーシング２内の上部に回転式分級機３を配設し、ケーシング２の下部の壁面に中心に向けて対向させた複数の粉砕ノズル４を配置して、これらの粉砕ノズル４から噴射される圧縮空気同士を衝突点Ｃで衝突させるようにした衝突型のジェットミルの例を示す。回転式分級機３は、モータ３ａで分級羽根車３ｂを軸心の回りに回転させ、分級羽根車３ｂの回転による遠心力の影響をあまり受けない細かく粉砕された微粉のみを、分級羽根車３ｂに設けられた複数の分級羽根の間から内部へ取り込んで微粉排出管３ｃから排出し、遠心力の影響を大きく受ける粗粉は分級羽根で外に跳ね飛ばして、ケーシング２内に戻すものである。
【０００６】
このような衝突型のジェットミルでは、分級羽根車３ｂの回転によって回転式分級機３の周囲に生じる空気の旋回流が周囲のケーシング２の壁面に向かって流れ、壁面に当たった旋回流は壁面に沿う空気流となる。このため、回転式分級機３に取り込まれなかった粗粉や一部の微粉の粉体が、この旋回流でケーシング２の壁面側へ運ばれたのち、壁面に沿う空気流で壁面に沿って移動し、粉砕ノズル４から噴射される圧縮空気で遮られない領域で、ケーシング２の壁面に付着する。なお、旋回流が直接当たる壁面の部位では、粉体は流動性がよいのであまり壁面に付着しない。図６に示す例では、旋回流が粉砕ノズル４から噴射される圧縮空気で遮られるケーシング２の底面側の壁面と、旋回流が直接当たる回転式分級機３の真横の壁面を除いて、回転式分級機３の下側から粉砕ノズル４の上側までの範囲の壁面や、回転式分級機３の上方の壁面に粉体Ａが付着する。
【０００７】
このように粉体が壁面に付着すると、粉砕ノズルによる粉砕機会が奪われるので、粉砕効率が低下する問題がある。また、多量の粉体が壁面へ付着すると、ケーシングの内容積が小さくなって、ジェットミルの機能低下にも繋がる。なお、特許文献１に記載されたような旋回型のジェットミルは、ケーシングの壁面に沿って強いジェット旋回流が生じるので、このように壁面に粉体が付着することは少ないと思われる。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、複数の粉砕ノズルから噴射される圧縮空気同士を衝突させる衝突型のジェットミルにおける、ケーシングの壁面への粉体の付着を防止して粉砕効率を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、囲われた粉砕室を形成するケーシング内に、軸心の回りに分級羽根車を回転させる回転式分級機を配設し、このケーシング内に圧縮空気を噴射する粉砕ノズルを設けて、粉砕ノズルで粉砕された被砕物の微粉を、前記回転式分級機で分級して排出するジェットミルにおいて、前記噴射される圧縮空気が１点で衝突する衝突点を形成するように複数の前記粉砕ノズルを配置したノズル群を複数設け、これらのノズル群から噴射される圧縮空気で形成される複数の衝突点が、前記回転式分級機の周囲で円周方向に分布して、周囲の前記ケーシングの壁面との間に存在するようにした構成を採用した。
【００１０】
すなわち、噴射される圧縮空気が１点で衝突する衝突点を形成するように複数の粉砕ノズルを配置したノズル群を複数設け、これらのノズル群から噴射される圧縮空気で形成される複数の衝突点が、回転式分級機の周囲で円周方向に分布して、周囲のケーシングの壁面との間に存在するようにすることにより、分級羽根車の回転によって回転式分級機の周囲に生じる空気の旋回流でケーシングの壁面に向かって運ばれる粉体を、その周囲でノズル群から噴射される圧縮空気の衝突点で効率よく粉砕するとともに、ノズル群から噴射される圧縮空気によって粉体の流動性を高めて、粉体のケーシングの壁面への付着を防止し、粉砕効率を高めることができるようにした。また、この衝突型ジェットミルは、圧縮空気の衝突点を形成するノズル群を回転式分級機に近い位置に配設することができ、従来の衝突型ジェットミルよりもコンパクトな設計が可能となる利点もある。
【００１１】
前記複数の衝突点が、前記回転式分級機の軸心を中心とする同一円周上に等間隔で存在するようにすることにより、回転式分級機の周囲の旋回流でケーシングの壁面に向かって運ばれる粉体を均等に衝突点で粉砕するとともに、粉体を壁面に向かって運ぶ旋回流を満遍なく遮断し、より粉砕効率を高めることができる。
【００１２】
前記ケーシングの前記回転式分級機の軸心の軸方向両側における壁面を互いに対向する平面で形成し、この対向する平面で形成された壁面に、前記ノズル群の少なくとも２つの粉砕ノズルを、互いに対向させて配置することにより、単純な粉砕ノズルの配置で回転式分級機の周囲に衝突点を形成することができる。
【００１３】
前記複数の衝突点を前記回転式分級機の周囲のケーシングの壁面に近接させ、前記複数の衝突点を形成するノズル群のうちの一部のノズル群の作動を交互に停止させて、前記複数のノズル群を切り替えて使用することにより、停止させたノズル群の衝突点の後面側の壁面に粉体が一時的に付着しても、ノズル群を再作動させたときにこの壁面に近接して噴射される圧縮空気によって、一時的に付着した粉体を吹き飛ばし、少ないノズル群の作動で、ケーシングの壁面に付着した粉体に再び粉砕機会を与えることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のジェットミルは、噴射される圧縮空気が１点で衝突する衝突点を形成するように複数の粉砕ノズルを配置したノズル群を複数設け、これらのノズル群から噴射される圧縮空気で形成される複数の衝突点が、回転式分級機の周囲で円周方向に分布して、周囲のケーシングの壁面との間に存在するようにしたので、分級羽根車の回転によって回転式分級機の周囲に生じる空気の旋回流でケーシングの壁面に向かって運ばれる粉体を、その周囲でノズル群から噴射される圧縮空気の衝突点で効率よく粉砕できるとともに、ノズル群から噴射される圧縮空気によって粉体の流動性を高めて、粉体のケーシングの壁面への付着を防止でき、粉砕効率を高めることができる。
【００１５】
前記複数の衝突点が、回転式分級機の軸心を中心とする同一円周上に等間隔で存在するようにすることにより、回転式分級機の周囲の旋回流でケーシングの壁面に向かって運ばれる粉体を均等に衝突点で粉砕するとともに、粉体を壁面に向かって運ぶ旋回流を満遍なく遮断し、より粉砕効率を高めることができる。
【００１６】
前記ケーシングの回転式分級機の軸心の軸方向両側における壁面を互いに対向する平面で形成し、この対向する平面で形成された壁面に、ノズル群の少なくとも２つの粉砕ノズルを、互いに対向させて配置することにより、単純な粉砕ノズルの配置で回転式分級機の周囲に衝突点を形成することができる。
【００１７】
前記複数の衝突点を前記回転式分級機の周囲のケーシングの壁面に近接させ、複数の衝突点を形成するノズル群のうちの一部のノズル群の作動を交互に停止させて、複数のノズル群を切り替えて使用することにより、停止させたノズル群の衝突点の後面側の壁面に粉体が一時的に付着しても、ノズル群を再作動させたときにこの壁面に近接して噴射される圧縮空気によって、一時的に付着した粉体を吹き飛ばし、少ないノズル群の作動で、ケーシングの壁面に付着した粉体に再び粉砕機会を与えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。このジェットミルは複数の粉砕ノズルから噴射される圧縮空気同士を衝突させて被砕物を粉砕する衝突型のものであり、図１および図２に示すように、囲われた粉砕室１を形成する横断面が円形とされたケーシング２内の中心部に、モータ３ａで縦向きの軸心の回りに分級羽根車３ｂを回転させる回転式分級機３が配設され、回転式分級機３の軸心の軸方向で対向するように平面で形成されたケーシング２の上下の壁面２ａ、２ｂに、それぞれ６つずつの粉砕ノズル４が互いに対向するように配置され、これらの対向する上下２つの同一軸上の粉砕ノズル４で構成される６つのノズル群から噴射される圧縮空気が衝突する衝突点Ｃが、回転式分級機３の周囲で円周方向に分布して、ケーシング２の周囲の壁面２ｃとの間に存在するようになっている。６つの衝突点Ｃは、回転式分級機３の軸心を中心とする同一円周上に等間隔で存在し、周囲の壁面２ｃに近接している。
【００１９】
前記回転式分級機３は、各ノズル群の粉砕ノズル４で粉砕された細かい微粉のみを、分級羽根車３ｂに設けられた複数の分級羽根の間から内部へ取り込んで、微粉排出管３ｃから外部へ排出する。粗粉は分級羽根で外に跳ね飛ばされてケーシング２内へ戻され、再粉砕される。回転式分級機３は、ケーシング２の下側の壁面２ｂを通して、筒状の取り付け部材５に取り付けられ、壁面２ｂの通し孔との間の隙間が、取り付け部材５に設けられたシールエア導入路５ａから供給されるエアでシールされるようになっている。また、微粉排出管３ｃは、ケーシング２の上側の壁面２ａを通して、回転式分級機３の内部に挿入されている。
【００２０】
前記回転式分級機３の分級羽根車３ｂの回転によって、ケーシング２内の回転式分級機３の周囲には空気の旋回流が生じ、回転式分級機３に取り込まれなかった粗粉や一部の微粉の粉体が、この旋回流で周囲の壁面２ｃに向かって運ばれる。前記６つのノズル群は、周方向で１つおきの３つずつのものが、交互に作動されるようになっており、作動するノズル群が存在する回転式分級機３の周囲の領域では、これらのノズル群から噴射される圧縮空気によって、旋回流で運ばれてくる粉体が壁面２ｃに到達する前に粉砕される。停止したノズル群が存在する回転式分級機３の周囲の領域では、旋回流が遮断されず、旋回流で運ばれる粉体がその後面側の壁面２ｃに一時的に付着するが、これらのノズル群の衝突点Ｃは壁面２ｃに近接しているので、ノズル群が再作動されると、一時的に付着した粉体は、これらから噴射される圧縮空気によって確実に吹き飛ばされ、再び粉砕機会を与えられる。
【００２１】
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ第１の変形例を示す。これらの第１の変形例は、いずれも前記ノズル群を構成する粉砕ノズル４を、図１の実施形態のものと同様に、上下の壁面２ａ、２ｂに同一軸上に配置し、各ノズル群の衝突点Ｃを周囲の壁面２ｃに近接させたものであり、（ａ）は、ケーシング２の横断面を三角形とし、衝突点Ｃを回転式分級機３の軸心を中心とする同一円周上に等間隔で３つ存在させたもの、（ｂ）は、ケーシング２の横断面を正方形とし、衝突点Ｃを同じく同一円周上に等間隔で４つ存在させたもの、（ｃ）は、ケーシング２の横断面を正方形とし、衝突点Ｃを周囲の壁面２ｃに沿わせて等間隔で８つ存在させたもの、（ｄ）は、ケーシング２の横断面を長方形とし、衝突点Ｃを長手方向の壁面２ｃ側に２つ存在させたものである。
【００２２】
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、それぞれ第２の変形例を示す。これらの第２の変形例は、いずれもノズル群を構成する粉砕ノズル４を周囲の対向する壁面２ｃに同一軸上に配置し、各ノズル群の衝突点Ｃを周囲の壁面２ｃに近接させたものであり、（ａ）は、ケーシング２の横断面を三角形とし、衝突点Ｃを回転式分級機３の軸心を中心とする同一円周上に等間隔で３つ存在させたもの、（ｂ）は、ケーシング２の横断面を正方形とし、衝突点Ｃを同じく同一円周上に等間隔で４つ存在させたもの、（ｃ）は、ケーシング２の横断面を長方形とし、衝突点Ｃを長手方向の壁面２ｃ側に２つ存在させたもの、（ｄ）は、（ｃ）の衝突点Ｃを３つの粉砕ノズル４で構成したもの、（ｅ）は、ケーシング２の横断面を長手方向のコーナ部が丸まった菱形とし、衝突点Ｃを長手方向のコーナ部側に２つ存在させたもの、（ｆ）は、（ｅ）の衝突点Ｃを３つの粉砕ノズル４で構成したものである。
【００２３】
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は、それぞれ第３の変形例を示す。これらの第３の変形例は、いずれもノズル群を構成する粉砕ノズル４を上下の壁面２ａ、２ｂと周囲の対向する壁面２ｃの両方にそれぞれ同一軸上に配置し、各ノズル群の衝突点Ｃを周囲の壁面２ｃに近接させたものであり、（ａ）は、ケーシング２の横断面を三角形とし、衝突点Ｃを回転式分級機３の軸心を中心とする同一円周上に等間隔で３つ存在させたもの、（ｂ）は、ケーシング２の横断面を正方形とし、衝突点Ｃを同じく同一円周上に等間隔で４つ存在させたもの、（ｃ）は、ケーシング２の横断面を正方形とし、衝突点Ｃを対向する一対の壁面２ｃ側に２つ存在させたもの、（ｄ）は、ケーシング２の横断面を長方形とし、衝突点Ｃを長手方向の壁面２ｃ側に２つ存在させたもの、（ｅ）は、ケーシング２の横断面を長手方向のコーナ部が丸まった菱形とし、衝突点Ｃを長手方向のコーナ部側に２つ存在させたものである。なお、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各変形例では、各ノズル群が上下の壁面２ａ、２ｂと周囲の壁面２ｃに２つずつ配置された４つの粉砕ノズル４で構成され、（ｄ）、（ｅ）の各変形例では、各ノズル群が上下の壁面２ａ、２ｂに２つと周囲の壁面２ｃに３つ配置された５つの粉砕ノズル４で構成されている。
【００２４】
上述した実施形態と各変形例では、回転式分級機の軸心を縦向きとし、軸心の軸方向両側のケーシングの上下の壁面を平面で形成したが、回転式分級機の軸心は横向きのものとすることもでき、ケーシングの壁面の形態も、これらの実施形態や各変形例のものに限定されることはない。また、衝突用粉砕ノズルのほかに、圧縮空気をケーシングの壁面に沿わせて旋回するように噴射する旋回用ノズルを補助的に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ジェットミルの実施形態を示す縦断面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】ａ、ｂ、ｃ、ｄは、それぞれ図２の第１の変形例を示す断面図
【図４】ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆは、それぞれ図２の第２の変形例を示す断面図
【図５】ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは、それぞれ図２の第３の変形例を示す断面図
【図６】従来の衝突型のジェットミルの例を示す縦断面図
【符号の説明】
【００２６】
１  粉砕室
２  ケーシング
２ａ、２ｂ、２ｃ  壁面
３  回転式分級機
３ａ  モータ
３ｂ  分級羽根車
３ｃ  微粉排出管
４  粉砕ノズル
５  取り付け部材
５ａ  シールエア導入路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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